KR20210031419A

KR20210031419A - Phototherapy device synchronized with blood flow

Info

Publication number: KR20210031419A
Application number: KR1020200117154A
Authority: KR
Inventors: 하태호
Original assignee: 주식회사 씨엠랩
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-03-19

Abstract

The present invention relates to a phototherapy device. The phototherapy device synchronized with the blood flow may comprise: a blood flow detection unit that detects a heartbeat of a patient and outputs a detection signal indicating a blood flow increase section; and a treatment unit that irradiates a treatment beam to a phototherapy area according to the detection signal.

Description

Phototherapy device synchronized with blood flow

본 발명은 광치료 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a phototherapy device.

우리의 몸은 수많은 세포로 구성되어 있으며 세포가 살기 위해서는 세포에 필요한 에너지가 있어야 한다. 세포가 필요한 에너지는 복잡한 과정을 통해 만들어진다. 세포 안에는 세포가 필요한 생체에너지를 만들어내는 발전소인 미토콘드리아가 많이 있다. 세포는 세포막으로 둘러싸여 있으며 세포 안에는 핵 및 미토콘드리아가 있다. 미토콘드리아는, 영양분과 산소를 원료로 하여 세포가 생존할 수 있는 생체에너지원인 아데노신3인산(adenosine-tri-phospate, ATP)을 생산한다. Our body is made up of numerous cells, and in order for cells to live, cells must have the energy they need. The energy the cells need is produced through complex processes. Inside the cell, there are many mitochondria, which are power plants that produce the vital energy that the cell needs. Cells are surrounded by cell membranes, and inside the cells are nuclei and mitochondria. Mitochondria use nutrients and oxygen as raw materials to produce adenosine-tri-phospate (ATP), a bioenergy source for cells to survive.

세포가 건강하게 살기 위해서는 세포에 에너지를 공급해 주는 ATP가 필요하며, 미토콘드리아 안에는 ATP 생성을 도와주는 많은 효소들이 있다. 1931년도에 노벨상을 받은 독일의 Otto Warburg 박사는, 미토콘드리아 안에 있는 효소 중에서 ATP 생성에 가장 핵심적인 역할을 하는 효소가 시토크롬 씨 옥시다제(cytochrome c oxidase, CCO) 효소라는 것을 밝혀냈다. In order for cells to live healthy, ATP, which supplies energy to cells, is required, and there are many enzymes that help produce ATP in the mitochondria. Dr. Otto Warburg of Germany, who won the Nobel Prize in 1931, found that among the enzymes in the mitochondria, the enzyme that plays a key role in the production of ATP is the enzyme cytochrome c oxidase (CCO).

최근에 여러 과학자의 연구를 통해 CCO 효소에 적색 빛이 쪼여지면 생체에너지 ATP의 생성이 훨씬 더 활성화 된다는 사실을 발견되었다. CCO 효소 속에는 빛을 흡수하는 광흡수체(photo-acceptor)가 있다. 피부를 통해 적색 또는 근적외선 빛을 쪼여주면, 빛은 미토콘드리아 속에 있는 CCO 효소에 흡수된다. 빛을 흡수한 CCO 효소에 의해서, 세포 내 생체에너지 대사가 매우 활발하게 진행된다. In recent years, research by several scientists has found that when the CCO enzyme is irradiated with red light, the production of bioenergy ATP is much more active. In the CCO enzyme, there is a photo-acceptor that absorbs light. When red or near-infrared light is irradiated through the skin, the light is absorbed by the CCO enzyme in the mitochondria. Bioenergy metabolism in cells is very actively progressed by the CCO enzyme that absorbs light.

특히, 세포가 노쇠해 기능을 제대로 하지 못하거나 병이 들었을 때에는 세포 안의 미토콘드리아에서 ATP의 생성이 어렵게 될 수 있다. 이 경우, 세포에 빛을 쪼여주면 미토콘드리아 내의 CCO가 빛을 흡수해 ATP의 생성을 도와주게 된다. 이를 통해 세포가 다시 건강해 질 수 있음은, 각종 임상시험을 통헤 입증되었다.In particular, when cells are aging and unable to function properly or become ill, the production of ATP in the mitochondria within the cells may become difficult. In this case, when light is irradiated to the cell, CCO in the mitochondria absorbs the light and helps the production of ATP. Through this, it has been proven through various clinical trials that cells can become healthy again.

세포에 빛이 쪼여지면 빛이 세포막을 투과해 미토콘드리아의 CCO에 흡수되어 ATP의 생성이 활성화된다. 이와 함께 산화질소 (nitric oxide, NO)와 활성산소가 발생된다. 생성된 산화질소는 혈관을 확장시켜 빛이 쪼여진 부분의 혈액 순환을 증가시킨다. 또한 산화질소와 활성산소는 이를 신호로 세포의 성장 및 분화에 도움을 주는 중요한 역할을 하게 된다.When the cells are irradiated with light, the light penetrates the cell membrane and is absorbed by the mitochondrial CCO, thereby activating the production of ATP. Along with this, nitric oxide (NO) and active oxygen are generated. The produced nitric oxide dilates blood vessels and increases blood circulation in the illuminated area. In addition, nitric oxide and free radicals play an important role in helping the growth and differentiation of cells through these signals.

심장 박동 동기화는, 광치료 부위의 혈류 흐름이 최대화 되었을 때, 광치료를 적용하기 위한 것이다. 혈류 흐름이 최대일 때, 광치료를 적용하여, 치료 효과를 상승시키고자 한다.Heart rate synchronization is to apply phototherapy when blood flow to the phototherapy site is maximized. When the blood flow is at its maximum, phototherapy is applied to increase the therapeutic effect.

본 발명의 일측면에 따르면, 혈류 흐름에 동기된 광치료 장치가 제공된다. 혈류 흐름에 동기된 광치료 장치는, 환자의 심장 박동을 검출하여 혈류 증가 구간을 나타내는 검출 신호를 출력하는 혈류 검출부 및 상기 검출 신호에 따라 광치료 부위에 치료 빔을 조사하는 치료부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a phototherapy apparatus synchronized with blood flow. The phototherapy apparatus synchronized with the blood flow may include a blood flow detection unit that detects a heartbeat of a patient and outputs a detection signal indicating an increase in blood flow, and a treatment unit that irradiates a treatment beam to a phototherapy area according to the detection signal.

일 실시예로, 상기 치료부는, 상기 광치료 부위에 정렬하기 위해 동공을 트래킹하는 동공 트래킹 광학계 및 상기 광치료 부위에 상기 빔을 조사하는 치료 광학계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the treatment unit may include a pupil tracking optical system for tracking a pupil to align with the phototherapy region, and a therapeutic optical system for irradiating the beam to the phototherapy region.

일 실시예로, 상기 동공 트래킹 광학계는, 적외선을 생성하는 제1 광원, 상기 적외선을 평행화하여 트래킹 빔을 생성하는 제1 광원 렌즈, 상기 트래킹 빔을 환자의 안구를 향하도록 굴절시키는 대물 렌즈 및 상기 안구에서 반사된 적외선을 검출하여 트래킹 영상을 생성하는 트래킹 카메라를 포함할 수 있다.In an embodiment, the pupil tracking optical system includes a first light source for generating infrared rays, a first light source lens for generating a tracking beam by parallelizing the infrared rays, an objective lens for refracting the tracking beam to face the patient's eye, and It may include a tracking camera that detects infrared rays reflected from the eyeball to generate a tracking image.

일 실시예로, 상기 치료 광학계는, 상기 검출 신호에 의해 치료용 빛을 생성하는 제2 광원, 상기 치료용 빛을 평행화하여 상기 치료 빔을 생성하는 제2 광원 렌즈 및 상기 치료 빔을 환자의 안구를 향하도록 굴절시키는 대물 렌즈를 포함할 수 있다.In an embodiment, the treatment optical system includes a second light source for generating treatment light by the detection signal, a second light source lens for generating the treatment beam by parallelizing the treatment light, and the treatment beam of the patient. It may include an objective lens that refracts to face the eyeball.

일 실시예로, 상기 치료 광학계는, 상기 동공 트래킹 광학계와 상기 치료 광학계를 광학적으로 결합하는 빔 스플리터를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the therapeutic optical system may further include a beam splitter optically coupling the pupil tracking optical system and the therapeutic optical system.

일 실시예로, 상기 치료부는, 상기 환자의 좌안 동공에 정렬되는 좌안 치료부 및 우안 동공에 정렬되는 우안 치료부를 포함할 수 있다.In an embodiment, the treatment unit may include a left eye treatment unit aligned with the patient's left eye pupil and a right eye treatment unit aligned with the right eye pupil.

일 실시예로, 혈류 흐름에 동기된 광치료 장치는, 상기 좌안 치료부 및 상기 우안 치료부를 제1 방향으로 이동시키는 제1 방향 이동 메커니즘 및 제2 방향으로 이동시키는 제2 방향 이동 메커니즘을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the phototherapy apparatus synchronized with blood flow further includes a first direction movement mechanism for moving the left eye treatment unit and the right eye treatment unit in a first direction, and a second direction movement mechanism for moving in a second direction. I can.

일 실시예로, 상기 치료 빔의 파장은, 적외선 대역에 속할 수 있다. In an embodiment, the wavelength of the treatment beam may belong to an infrared band.

본 발명에 따르면, 심장 박동으로 광치료 부위의 혈류 흐름이 최대화되었을 때 광 출력 세기 및 노출 시간이 최대화되어 광 치료 효과가 증대될 수 있다. According to the present invention, when the blood flow to the phototherapy site is maximized due to the heartbeat, the light output intensity and exposure time are maximized, so that the phototherapy effect can be increased.

이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다. 특히, 첨부된 도면들은, 발명의 이해를 돕기 위해서, 일부 구성 요소를 다소 과장하여 표현하고 있다.
도 1은 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 광학계를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치를 안저 치료에 적용한 사례를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 구성을 기능적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 동작 방식의 일실시예를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 동작 방식의 다른 실시예를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.In the following, the present invention will be described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. For ease of understanding, throughout the accompanying drawings, like reference numerals have been assigned to like elements. The configurations shown in the accompanying drawings are merely exemplary embodiments to describe the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention thereto. In particular, in the accompanying drawings, some constituent elements are slightly exaggerated to help understand the invention.
1 is a diagram for explaining a phototherapy apparatus synchronized with blood flow by way of example.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system of a phototherapy apparatus synchronized with blood flow.
FIG. 3 is a diagram for explaining an exemplary case in which a phototherapy device synchronized with blood flow is applied to fundus treatment.
4 is a block diagram functionally showing the configuration of a phototherapy apparatus synchronized with blood flow.
5 is a diagram illustrating an exemplary embodiment of an operation method of a phototherapy apparatus synchronized with blood flow.
6 is a view for explaining an exemplary embodiment of an operation method of a phototherapy apparatus synchronized with blood flow.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명될 기능, 특징, 실시예들은, 단독으로 또는 다른 실시예와 결합하여 구현될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위가 첨부된 도면에 도시된 형태에만 한정되는 것이 아님을 유의하여야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In particular, functions, features, and embodiments to be described below with reference to the accompanying drawings may be implemented alone or in combination with other embodiments. Therefore, it should be noted that the scope of the present invention is not limited only to the form shown in the accompanying drawings.

한편, 본 명세서에서 사용되는 용어 중 “실질적으로”, “거의”, “약” 등과 같은 표현은 실제 구현시 적용되는 마진이나 발생가능한 오차를 고려하기 위한 표현이다. 특별한 언급이 없는 한, “측면”, 또는 “수평”은 도면의 좌우 방향을 언급하기 위한 것이며, “수직”은 도면의 상하 방향을 언급하기 위한 것이다. Meanwhile, expressions such as "substantially", "nearly", and "about" among terms used in the present specification are expressions for considering margins or possible errors applied in actual implementation. Unless otherwise specified, “side” or “horizontal” is for referring to the left and right direction of the drawing, and “vertical” is for referring to the vertical direction of the drawing.

첨부된 도면 전체에 걸쳐서, 동일하거나 유사한 요소는 동일한 도면 부호를 사용하여 인용된다. Throughout the accompanying drawings, the same or similar elements are referred to using the same reference numerals.

도 1은 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a phototherapy apparatus synchronized with blood flow by way of example.

혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 안구를 광치료한다. 일 실시예로, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는 양안을 동시에 광치료 할 수 있다. 이를 위해서, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 환자의 양안 중 좌안을 광치료하는 좌안 치료부(110L) 및 우안을 광치료하는 우안 치료부(110R)를 포함한다. 좌안 치료부(110L)는, 좌안에 수직한 방향, 예를 들어, 좌안의 광축(optical axis) OA_eye에 대해 좌안 치료부(110L)의 광축 OA_device이 제1 각도 θ ₁ 로 틀어지게 배치된다. 마찬가지로, 우안 치료부(110R)는, 우안에 수직한 방향, 예를 들어, 우안의 광축에 대해 우안 치료부(110R)의 광축이 제2 각도 θ ₂ 로 틀어지게 광축이 배치된다. 여기서, 제1 각도 θ ₁ 과 제2 각도 θ ₂ 의 절대값은 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)는, 환자에 가까울수록 모아지는 형태로 배치될 수 있다. 좌안 치료부(110L)의 광축상에는, 좌안의 동공이 위치하며, 우안 치료부(110R)의 광축상에는 우안의 동공이 위치한다. The phototherapy device 100 synchronized with the blood flow is photo-therapy for the eyeball. In one embodiment, the phototherapy apparatus 100 synchronized with blood flow may simultaneously phototherapy both eyes. To this end, the phototherapy apparatus 100 synchronized with the blood flow includes a left eye treatment unit 110L for phototherapy for the left eye of the patient's binocular eyes and a right eye treatment unit 110R for phototherapy for the right eye. The left eye treatment unit 110L is disposed so that the optical axis OA _device of the left eye treatment unit 110L is twisted at a first angle θ ₁ in a direction perpendicular to the left eye, for example, an optical axis OA _{eye of the left eye.} . Similarly, in the right eye treatment unit 110R, the optical axis is arranged so that the optical axis of the right eye treatment unit 110R is twisted at a second angle θ ₂ with respect to the right eye, for example, in a direction perpendicular to the right eye. Here, the absolute values of the first angle θ ₁ and the second angle θ ₂ may be substantially the same. In other words, the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R may be arranged in a form that converges closer to the patient. The pupil of the left eye is located on the optical axis of the left eye treatment unit 110L, and the pupil of the right eye is located on the optical axis of the right eye treatment unit 110R.

좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)는, 제1 방향, 예를 들어, x 축 방향으로 이동할 수 있다. 환자의 양안 사이의 거리 d _eye , 예를 들어, 동공 사이의 거리는, 환자마다 상이할 수 있다. 양안을 개별적으로 치료하는 기존 장비의 경우, 양안 사이의 거리 d _eye 는 고려될 필요가 없었다. 그러나 양안을 동시에 촬영하기 위해서는, 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)의 광축이 양안의 동공에 각각 정렬되어야 한다. 따라서 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 좌안 치료부(110L)를 제1 방향으로 이동시키는 좌안 이동 메커니즘(140L), 및 우안 치료부(110R)를 제1 방향으로 이동시키는 우안 이동 메커니즘(140R) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 좌안 이동 메커니즘(140L)과 우안 이동 메커니즘(140R)은, 제1 방향 이동 메커니즘이라 총칭한다. 제1 방향 이동 메커니즘은, 모터, 액츄에이터 등과 같은 공지의 장치로 구현될 수 있다.The left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R may move in a first direction, for example, in the x-axis direction. The distance d _eye between the both eyes of the patient, for example, the distance between the pupils, may vary from patient to patient. In the case of conventional equipment that treats both eyes individually, the distance d _eye between both eyes did not need to be considered. However, in order to simultaneously photograph both eyes, the optical axes of the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R must be aligned with the pupils of both eyes, respectively. Accordingly, the phototherapy apparatus 100 synchronized with the blood flow includes a left eye movement mechanism 140L for moving the left eye treatment unit 110L in a first direction, and a right eye movement mechanism for moving the right eye treatment unit 110R in a first direction. It may include at least one of (140R). The left eye movement mechanism 140L and the right eye movement mechanism 140R are collectively referred to as a first direction movement mechanism. The first directional movement mechanism may be implemented with a known device such as a motor or an actuator.

한편, 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)는, 제2 방향, 예를 들어, y 축 방향으로 함께 이동할 수 있다. 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 좌안 치료부(110L), 우안 치료부(110R) 및 제1 방향 이동 메커니즘을 내부에 수용한 하우징(150)을 포함한다. 일 실시예로, 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)는, 하우징(150) 내부에서 제2 방향으로 전진 또는 후진할 수 있다. 다른 실시예로, 하우징(150)이 제2 방향으로 전진 또는 후진함으로써, 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)가 환자의 눈을 향해 전진하거나 눈으로부터 후진할 수도 있다. 이하에서는, 두 실시예를 포괄하여 제2 방향 이동 메커니즘이 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)를 제2 방향으로 이동시키는 것으로 가정한다. 제2 방향 이동 메커니즘은, 모터, 액츄에이터 등과 같은 공지의 장치로 구현될 수 있다.Meanwhile, the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R may move together in a second direction, for example, in the y-axis direction. The phototherapy apparatus 100 synchronized with the blood flow includes a left eye treatment unit 110L, a right eye treatment unit 110R, and a housing 150 containing a first direction movement mechanism therein. In an embodiment, the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R may move forward or backward in the second direction inside the housing 150. In another embodiment, by moving the housing 150 forward or backward in the second direction, the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R may advance toward the patient's eye or move backward from the eye. Hereinafter, it is assumed that the second direction movement mechanism moves the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R in the second direction, encompassing the two embodiments. The second directional movement mechanism may be implemented with a known device such as a motor or an actuator.

도 2는 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 광학계를 예시적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치를 안저 치료에 적용한 사례를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining an optical system of a phototherapy device synchronized with blood flow, and FIG. 3 is a diagram for exemplifying a case in which a phototherapy device synchronized with blood flow is applied to fundus treatment.

황반(12)과 맹점(13)은, 양안(10L, 10R)의 안저에 위치한다. 양안(10L, 10R)의 안저를 촬영한 사진(10La, 10Ra)를 보면, 양안(10L, 10R)의 구조는 실질적으로 대칭임을 알 수 있다. 양안(10L, 10R)의 맹점(13) 사이의 거리는, 황반(12) 사이의 거리보다 짧다. 수직으로 동공(11)을 통과한 치료 빔의 경로인 광축 OA_eye는, 황반(12)과 맹점(13) 사이로 연장된다. 한편, 동공(11)을 통과한 빛이 황반(12)에 도달하는 경로인 시축(Visual axis)은, 광축 OA_eye에 대해 소정 각도로 틀어져서, 양안(10L, 10R)의 시축은 환자의 전방에서 교차한다. 이는, 혈류 흐름에 동기된 치료 빔이, 항반(12)과 맹점(13) 주변을 향하도록 하기 위해서이다. 혈류 흐름에 동기된 치료 빔은, 모세 혈관계(14) 부근 세포를 자극하여, 생체에너지 대사를 활발하게 한다. 모세혈관은, 동맥과 정맥 사이를 연결하며 주변에 있는 세포들에게 영양분을 공급하며, 노폐물을 운반하기 위한 미세한 혈관이다. 동맥 내 혈류가 증가하면, 모세혈관계를 통과하는 혈액이 증가하여 주변 세포에 공급하는 영양분이 증가한다. 반대로, 동맥 내 혈류가 감소하면, 모세혈관계를 통과하는 혈액이 감소한다. 혈류의 증가 및 감소는 심장 박동에 의해 발생하며, 심장 박동은 다양한 방법으로 감지할 수 있다.The macula 12 and the blind spot 13 are located in the fundus of both eyes 10L and 10R. Looking at the photographs 10La and 10Ra taken of the fundus of both eyes 10L and 10R, it can be seen that the structures of both eyes 10L and 10R are substantially symmetrical. The distance between the blind spots 13 of both eyes 10L and 10R is shorter than the distance between the macula 12. _{The optical axis OA eye, which} is the path of the treatment beam vertically passing through the pupil 11, extends between the macula 12 and the blind spot 13. On the other hand, the visual axis, which is the path through which the light passing through the pupil 11 reaches the macula 12, _{is twisted at a predetermined angle with respect to the optical axis OA eye} , so that the visual axis of both eyes 10L and 10R is in front of the patient. Cross at This is to direct the treatment beam synchronized to the blood flow toward the anterior chamber (12) and the blind spot (13). The treatment beam synchronized with the blood flow stimulates cells in the vicinity of the capillary system 14 to activate bioenergy metabolism. Capillaries connect arteries and veins, supply nutrients to surrounding cells, and are microscopic blood vessels for transporting waste products. When blood flow in an artery increases, blood passing through the capillary system increases, and nutrients supplied to surrounding cells increase. Conversely, when blood flow in the arteries decreases, the blood that passes through the capillary system decreases. The increase or decrease in blood flow is caused by the heartbeat, and the heartbeat can be detected in a variety of ways.

일 실시예로, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 안구(10L, 10R)의 안저를 광치료할 수 있다. 다른 실시예로, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 눈꺼풀에 의해 노출된 눈의 부분(이하 눈꺼풀 주변부)을 광치료할 수 있다. 이를 위해서, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 좌안 치료부(110L) 및 우안 치료부(110R)를 안구(10L, 10R)를 향해 전진 또는 후진, 즉, y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 한편, 좌안 치료부(110L) 및 우안 치료부(110R)가 고정된 상태에서, 좌안 치료부(110L) 및 우안 치료부(110R)를 구성하는 광학계의 초점 거리를 변경하여, 안저와 눈꺼풀 주변부의 치료가 가능해질 수도 있다. 좌안 치료부(110L) 및 우안 치료부(110R)는, 안구(10L, 10R)를 향해 소정 각도로 경사지게 배치된 것을 제외하면 실질적으로 동일한 구조이므로, 이하에서는 좌안 치료부(110L)를 중심으로 설명한다. In one embodiment, the phototherapy apparatus 100 synchronized with blood flow may photo-treat the fundus of the eyeballs 10L and 10R. In another embodiment, the phototherapy apparatus 100 synchronized with blood flow may photo-treat a portion of the eye exposed by the eyelid (hereinafter, a peripheral portion of the eyelid). To this end, the phototherapy apparatus 100 synchronized with the blood flow may move the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R forward or backward toward the eyeballs 10L and 10R, that is, in the y-axis direction. have. On the other hand, while the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R are fixed, the focal length of the optical system constituting the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R is changed, Treatment may become possible. The left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R have substantially the same structure except that they are disposed inclined at a predetermined angle toward the eyes 10L and 10R. do.

도 2와 도 3을 함께 참조하면, 좌안 치료부(110L)는, 광학적으로 결합된 치료 광학계 및 동공 트래킹 광학계를 포함한다. 동공 트래킹 광학계와 치료 광학계는, 일부 광 경로가 중첩된다. 중첩된 일부 광 경로는 실질적으로 동일한 광축 OA_device상에 위치할 수 있다. 치료 광학계는, 상이한 파장을 갖는 빛을 생성하는 복수의 광원(200, 201, 202), 광원이 생성한 빛을 평행화하는 광원 렌즈(210, 211, 212), 평행화된 빛(이하 빔)을 투과 또는 반사하여 광축 OA_device를 따라 진행하도록 하는 빔 스플리터(220, 221), 및 광축 OA_device를 따라 진행한 빔을 안저 또는 눈꺼풀 주변부로 조사하는 대물 렌즈(230, 240) 포함할 수 있다. 동공 트래킹 광학계는, 안구로부터 반사된 빛을 검출하는 트래킹 카메라(250) 및 광축 OA_device를 따라 좌안 치료부(110L)로 입사한 빛을 트래킹 카메라(250)를 향해 굴절시키는 빔 스플리터(251)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3 together, the left eye treatment unit 110L includes an optically coupled treatment optical system and a pupil tracking optical system. In the pupil tracking optical system and the therapeutic optical system, some optical paths are overlapped. Some of the overlapping optical paths may be located on _{substantially the same optical axis OA device.} The therapeutic optical system includes a plurality of light sources (200, 201, 202) that generate light with different wavelengths, a light source lens (210, 211, 212) that parallelizes the light generated by the light source, and parallelized light (hereinafter, referred to as a beam). a may include a beam splitter objective lens (230, 240) for irradiating a beam proceeds along a (220, 221), and the optical axis OA _device in the fundus or lid periphery to proceed along the transmitted or reflected by the optical axis OA _device. The pupil tracking optical system includes a tracking camera 250 that detects light reflected from the eyeball and a beam splitter 251 that refracts light incident to the left eye treatment unit 110L along the _{optical axis OA device toward the tracking camera 250.} Can include.

상이한 파장을 갖는 빛을 생성하는 복수의 광원(200, 201, 202)은, 적색 내지 근적외선 또는 적외선(이하 적외선) 파장대에 속하는 빛을 생성한다. 예를 들어, 제1 광원(200)은, 약 830 nm 파장 대역에 속한 빛을 생성하고, 제2 광원(201)은 약 780 nm 파장 대역에 속한 빛을 생성하며, 제3 광원(202)은 약 590 nm 내지 약 670 nm 파장 대역에 속한 빛을 생성할 수 있다.A plurality of light sources 200, 201, and 202 that generate light having different wavelengths generate light belonging to a wavelength band of red to near-infrared or infrared (hereinafter referred to as infrared). For example, the first light source 200 generates light in the wavelength band of about 830 nm, the second light source 201 generates light in the wavelength band of about 780 nm, and the third light source 202 is Light in a wavelength band of about 590 nm to about 670 nm may be generated.

복수의 광원 렌즈(210, 211, 212)는, 광원을 향하는 제1 면 및 제1 면에 대향하는 제2 면을 가진 광학 렌즈이며, 제1 면으로 경사지게 입사한 빛을 굴절시켜 제2 면을 통해 수평하게 진행시킨다. 복수의 광원 렌즈(210, 211, 212)는, 예를 들어, 평면-볼록 렌즈(Plano-convex)일 수 있다.The plurality of light source lenses 210, 211, 212 is an optical lens having a first surface facing the light source and a second surface facing the first surface, and refracts light incident obliquely to the first surface so that the second surface is Progress horizontally through. The plurality of light source lenses 210, 211, 212 may be, for example, plano-convex lenses.

제1 광원 내지 제3 광원(200, 201, 202)의 출력은, 광치료 부위에 따라 변경될 수 있다. 안저를 광치료 하는 경우, 안저에 도달하는 치료 빔의 에너지는 약 5mW/cm²이하일 수 있다. 눈꺼풀 주변부를 광치료하는 경우, 치료 빔의 에너지는 약 60 mW/cm²일 수 있다. The outputs of the first to third light sources 200, 201, and 202 may be changed according to the phototherapy area. In the case of phototherapy of the fundus, the energy of the treatment beam reaching the fundus ^{may be about 5 mW/cm 2} or less. In the case of phototherapy around the eyelid, the energy of the treatment beam may be ^{about 60 mW/cm 2.}

제1 광원(200) 및 제1 광원 렌즈(210)는, 광축 OA_device상에 배치되며, 제2 광원(201)-제2 광원 렌즈(211) 및 제3 광원(202)-제3 광원 렌즈(212)는, 광축 OA_device에 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 제2 광원(201)-제2 광원 렌즈(211) 및 제3 광원(202)-제3 광원 렌즈(212)에 의해 수직으로 진행하는 빔은, 제1 및 제2 빔 스플리터(220, 221)에 의해 굴절되어 광축 OA_device를 따라 진행하게 된다. 제1 빔 스플리터(220) 및 제2 빔 스필리터(221)는, 광축 OA_device상에 배치된다. 제1 빔 스플리터(220)는, 제1 광원(200)에 의해 생성된 트래킹 빔(제1 파장을 가짐)을 통과시키지만, 제2 광원(201)에 의해 생성된 제1 치료 빔(제2 파장을 가짐)을 굴절시킨다. 한편, 제2 빔 스플리터(221)는, 트래킹 빔 및 제1 빔을 통과시키지만, 제3 광원(202)에 의해 생성된 제2 치료 빔(제3 파장을 가짐)을 굴절시킨다. The first light source 200 and the first light source lens 210 _{are disposed on the optical axis OA device} , and the second light source 201-the second light source lens 211 and the third light source 202-the third light source lens The 212 may be disposed substantially perpendicular to the optical axis OA _device. The beams traveling vertically by the second light source 201-the second light source lens 211 and the third light source 202-the third light source lens 212 are the first and second beam splitters 220 and 221 It is refracted by and proceeds along the _{optical axis OA device.} The first beam splitter 220 and the second beam splitter 221 are disposed on the _{optical axis OA device.} The first beam splitter 220 passes the tracking beam (having a first wavelength) generated by the first light source 200, but the first treatment beam (second wavelength) generated by the second light source 201 Has). Meanwhile, the second beam splitter 221 passes the tracking beam and the first beam, but refracts the second treatment beam (having a third wavelength) generated by the third light source 202.

오목-평면 렌즈(230) 및 볼록 렌즈(240)는, 트래킹 빔을 환자의 안구를 향해 굴절시키며, 제1 내지 제2 치료 빔을 초점 F에 집중시킨다. 또한, 오목-평면 렌즈(230) 및 볼록 렌즈(240)는, 안구에서 반사되어 좌안 치료부(110L)로 입사한 빛을 굴절시켜서 광축 OA_device를 따라 진행하게 한다. 초점 F의 위치는, 좌안 치료부(110L)와 안구 사이의 거리 d_to-eye에 따라 조절될 수 있다. 오목-평면 렌즈(230) 및 볼록 렌즈(240)에 의해, 광치료 부위에 따라 광치료 부위에 도달한 치료 빔의 직경이 달라질 수 있다. 예를 들어, 안저를 광치료하는 경우, 안저에 도달한 치료 빔의 직경은 약 15 mm 이하일 수 있다. 한편, 눈꺼풀 주변부를 광치료하는 경우, 눈꺼풀 주변부에 도달한 빔의 직경은 약 30mm일 수 있다. 안저를 광치료할 경우 치료 빔의 직경은, 치료 빔이 동공을 통과하여야 하기 때문에, 눈꺼풀 주변부를 광치료하는 경우보다 작을 수 있다. The concave-planar lens 230 and the convex lens 240 refract the tracking beam toward the patient's eye and focus the first to second treatment beams at focus F. In addition, the concave-planar lens 230 and the convex lens 240 refract light reflected from the eyeball and incident on the left eye treatment unit 110L to proceed along _{the optical axis OA device.} The position of the focus F may be adjusted according _{to the distance d to-eye} between the left eye treatment unit 110L and the eyeball. By the concave-planar lens 230 and the convex lens 240, the diameter of the treatment beam reaching the phototherapy site may vary depending on the phototherapy area. For example, in the case of phototherapy of the fundus, the diameter of the treatment beam reaching the fundus may be about 15 mm or less. Meanwhile, when phototherapy is performed on the periphery of the eyelid, the diameter of the beam reaching the periphery of the eyelid may be about 30 mm. In the case of phototherapy of the fundus, the diameter of the treatment beam may be smaller than that in the case of phototherapy around the eyelid because the treatment beam must pass through the pupil.

제3 빔 스플리터(251)는, 눈꺼풀 주변부에서 반사되어 좌안 치료부(110L)로 입사한 빛의 적어도 일부를 트래킹 카메라(250)를 향해 굴절시킨다. 제3 빔 스플리터(251)는, 오목-평면 렌즈(230)와 볼록 렌즈(240) 사이의 광축 OA_device상에 배치될 수 있다. 여기서, 좌안 치료부(110L)로 입사한 빛은, 적외선 대역에 속할 수 있다. 트래킹 카메라(250)는, 제3 빔 스플리터(251)에 의해 반사된 빛을 검출하여 트래킹 영상을 생성한다. 트래킹 카메라(250)가 생성한 트래킹 영상은, 동공의 위치를 추적 및/또는 안구 사이의 거리 d_to-eye를 산출하는데 이용된다. The third beam splitter 251 refracts at least a portion of the light reflected from the periphery of the eyelid and incident on the left eye treatment unit 110L toward the tracking camera 250. The third beam splitter 251 may be disposed on _{an optical axis OA device} between the concave-planar lens 230 and the convex lens 240. Here, light incident on the left eye treatment unit 110L may belong to an infrared band. The tracking camera 250 detects light reflected by the third beam splitter 251 to generate a tracking image. The tracking image generated by the tracking camera 250 is used to track the position of the pupil and/or calculate _{the distance d to-eye between the eyes.}

도 4는 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 구성을 기능적으로 도시한 구성도이다. 4 is a block diagram functionally showing the configuration of a phototherapy apparatus synchronized with blood flow.

도 4를 참조하면, 카메라 구동부(310)는, 트래킹 카메라(250)를 구동하여 적외선 트래킹 영상을 생성하도록 한다. 트래킹 카메라(250)가 생성한 트래킹 영상은, 광학계(110L)의 광축 OA_device를 안구(10L)의 동공(11)에 정렬하기 위한 이동 메커니즘 제어에 이용된다. 트래킹 카메라(250)는, 적외선 대역에 속한 빛을 통과하는 필터를 이용하여, 동공을 포함한 눈꺼풀 주변부에서 반사된 빛을 검출할 수 있다.Referring to FIG. 4, the camera driver 310 drives the tracking camera 250 to generate an infrared tracking image. The tracking image generated by the tracking camera 250 is used to control a movement mechanism for aligning _{the optical axis OA device of the optical system 110L with the pupil 11 of the eye 10L.} The tracking camera 250 may detect light reflected from the periphery of the eyelid including the pupil by using a filter that passes light belonging to the infrared band.

광학계 구동부(320)는, 이동 메커니즘(321)을 구동하여, 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)를 환자의 안구에 근접하도록 동시에 제2 방향으로 이동시키며, 각 치료부의 광축 OA_device가 동공(11)에 정렬되도록 좌안 치료부(110L)와 우안 치료부(110R)를 제1 방향으로 이동시킨다. The optical system driving unit 320 drives the movement mechanism 321 to move the left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R in a second direction at the same time to be close to the patient's eye, and the optical axis OA _{device of each treatment unit} The left eye treatment unit 110L and the right eye treatment unit 110R are moved in the first direction so as to be aligned with the pupil 11.

광원 구동부(330)는, 동공 트래킹에 필요한 제1 광원(200) 및 광치료를 위한 제2 및 제3 광원(201, 202)을 턴온 및 턴오프 한다. The light source driver 330 turns on and off the first light source 200 required for pupil tracking and the second and third light sources 201 and 202 for phototherapy.

혈류 검출부(340)는, 심장 박동 또는 광치료 부위의 혈류 흐름을 감지한다. 혈류 검출부(340)의 일 예는, 심장 박동, 즉, 심장의 수축과 이완에 따라 발생하는 맥박을 감지하는 심박 센서이다. 한편, 혈류 검출부(340)는, 트래킹 카메라(250)에 의해 생성된 트래킹 영상을 이용하여 혈류의 속도를 검출할 수 있다. 적외선을 이용한 혈류 감지는, 공지의 기술이므로, 상세한 설명을 생략한다.The blood flow detection unit 340 detects a heartbeat or a blood flow to a phototherapy area. An example of the blood flow detection unit 340 is a heart rate sensor that detects a heart rate, that is, a pulse rate generated according to contraction and relaxation of the heart. Meanwhile, the blood flow detection unit 340 may detect the velocity of blood flow by using the tracking image generated by the tracking camera 250. Blood flow detection using infrared rays is a known technique, and a detailed description thereof is omitted.

제어부(300)는, 예를 들어, 마이크로 컨트롤러이며, 카메라 구동부(310), 광학계 구동부(320), 광원 구동부(330) 및 혈류 검출부(340)를 제어하여, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)가, 치료 빔을 치료 부위에 조사하도록 한다. 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)의 동작은, 정렬 단계 및 치료 단계로 구분될 수 있다.The control unit 300 is, for example, a microcontroller, and controls the camera driving unit 310, the optical system driving unit 320, the light source driving unit 330, and the blood flow detection unit 340, so that the phototherapy device 100 is synchronized with the blood flow. ), irradiate the treatment beam onto the treatment area. The operation of the phototherapy apparatus 100 synchronized with the blood flow may be divided into an alignment step and a treatment step.

정렬 단계는, 트래킹 카메라(250)에 의해 촬영된 트래킹 영상에 기초하여 광학계 구동부(320)가 좌안 치료부(110L)의 광축 OA_device를 동공에 정렬시키는 과정이다. The alignment step is a process in which the optical system driver 320 _{aligns the optical axis OA device} of the left eye treatment unit 110L with the pupil based on the tracking image captured by the tracking camera 250.

광원 구동부(330)는, 제1 광원(200)을 턴온하여 눈꺼풀 주변부를 향해 적외선을 조사한다. 눈꺼풀 주변부에서 반사된 적외선은, 좌안 치료부(110L)로 입사하며, 제3 빔 스플리터(251)에서 반사되어 트래킹 카메라(250)에 의해 검출된다. 제어부(300)는 제1 트래킹 영상에서 동공(11)의 위치를 결정하고, 좌안 치료부(110L)를 결정된 동공 영역으로 이동하도록 광학계 구동부(320)에 이동 신호를 제공한다.The light source driver 330 turns on the first light source 200 to irradiate infrared rays toward the periphery of the eyelid. The infrared rays reflected from the periphery of the eyelid are incident on the left eye treatment unit 110L, are reflected by the third beam splitter 251 and detected by the tracking camera 250. The controller 300 determines the position of the pupil 11 in the first tracking image and provides a movement signal to the optical system driver 320 to move the left eye treatment unit 110L to the determined pupil region.

상세하게, 동공(11)은 적외선이 통과하여 눈의 내부로 입사하므로, 반사되는 적외선이 상대적으로 작은 반면, 동공(11) 주변의 홍채는 적외선을 상대적으로 잘 반사한다. 이 원리를 적용한 동공 검출은 다양한 공지의 알고리즘에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 청색 화소에 대한 히스토그램이 제1 트래킹 영상에서 추출된다. 추출된 히스토그램에서, 첫 번째 골짜기의 픽셀값이 산출된다. 제1 트래킹 영상에서, 첫 번째 골짜기의 픽셀값보다 작은 픽셀값을 갖는 청색 화소의 영역들이 결정된다. 결정된 영역들에 대해 2 이상의 필터링 연산, 예를 들어, morphology 닫힘 연산, morphology 열림 연산 등을 수행한다. 필터링된 영역들중에서, 동공(11)의 해부학적 특성, 예를 들어, 동공(11)의 가로/세로비를 이용하여, 동공(11)에 대응하는 영역(이하 동공 대응 영역)이 결정된다. 이후, 제1 트래킹 영상에서, 동공 대응 영역의 위치와 크기가 산출된다. 이를 통해 동공(11)의 위치가 결정된다.Specifically, since infrared rays pass through the pupil 11 and enter the eye, the reflected infrared rays are relatively small, whereas the iris around the pupil 11 reflects infrared rays relatively well. Pupil detection applying this principle can be performed by various known algorithms. For example, a histogram for a blue pixel is extracted from the first tracking image. From the extracted histogram, the pixel value of the first valley is calculated. In the first tracking image, regions of blue pixels having a pixel value smaller than the pixel value of the first valley are determined. Two or more filtering operations, for example, morphology closing operation and morphology opening operation, are performed on the determined regions. Among the filtered regions, a region corresponding to the pupil 11 (hereinafter, a pupil-corresponding region) is determined using an anatomical characteristic of the pupil 11, for example, the width/height ratio of the pupil 11. Thereafter, in the first tracking image, the location and size of the pupil correspondence region are calculated. Through this, the position of the pupil 11 is determined.

좌안 치료부(110L)를 이동하기 위한 이동 신호는, 동공 대응 영역과, 최적 동공 영역을 비교하여 생성된다. 최적 동공 영역은, 광치료 부위에 따라 미리 결정된다. 예를 들어, 정렬 판단은, 동공 대응 영역과 최적 동공 영역간 중첩 비율이나, 중심점간 거리를 기준으로 이용할 수 있다. 이동 신호는, 예를 들어, 동공 대응 영역과 최적 동공 영역간 중첩 비율이 최대가 되는 방향으로 좌안 치료부(110L)을 이동시키기 위한 신호이다.A movement signal for moving the left eye treatment unit 110L is generated by comparing the pupil-corresponding region and the optimal pupil region. The optimal pupil area is determined in advance according to the phototherapy site. For example, the alignment determination may be used based on an overlap ratio between the pupil correspondence region and the optimal pupil region, or the distance between the center points. The movement signal is, for example, a signal for moving the left eye treatment unit 110L in a direction in which the overlapping ratio between the pupil correspondence region and the optimal pupil region is maximized.

추가적으로, 환자의 안구(10L)와 좌안 치료부(110L)간의 거리가 측정될 수 있다. 제1 광원(200)은 복수이거나, 단일의 제1 광원(200)에 의해 생성된 적외선은 복수의 구분된 광 경로를 통해 눈에 도달할 수 있다. 홍채 부근에서 반사된 적외선은, 제1 트래킹 영상에 의해 검출될 수 있다. 적외선을 반사한 영역의 위치 및/또는 영역간 거리로부터, 동공(11)의 위치뿐 아니라 환자의 안구(10L)와 좌안 치료부(110L)간의 거리가 측정될 수 있다. 환자의 안구(10L)와 좌안 치료부(110L)간의 거리는, 측정된 거리에 의해, 조절될 수 있다.Additionally, a distance between the patient's eyeball 10L and the left eye treatment unit 110L may be measured. The first light source 200 may be plural, or infrared rays generated by a single first light source 200 may reach the eye through a plurality of divided light paths. Infrared rays reflected near the iris may be detected by the first tracking image. From the location of the area reflecting the infrared rays and/or the distance between the areas, not only the location of the pupil 11 but also the distance between the patient's eyeball 10L and the left eye treatment unit 110L may be measured. The distance between the patient's eyeball 10L and the left eye treatment unit 110L may be adjusted by the measured distance.

광학계 구동부(320)는, 이동 신호에 의해, 이동 메커니즘(321)을 x축 및/또는 y축으로 이동한다. 이동이 완료되면, 트래킹 카메라(250)는 제2 트래킹 영상을 생성하며, 제어부(300)는 제2 트래킹 영상에서 동공 대응 영역을 결정하고, 이를 최적 동공 영역과 비교한다. 제2 트래킹 영상을 통해 결정된 동공 대응 영역과 최적 동공 위치간 중첩 비율이 미리 결정된 기준값 이상이면, 정렬 단계가 종료한다.The optical system driving unit 320 moves the movement mechanism 321 in the x-axis and/or y-axis by the movement signal. When the movement is completed, the tracking camera 250 generates a second tracking image, and the control unit 300 determines a pupil correspondence region from the second tracking image, and compares it with an optimal pupil region. If the overlapping ratio between the pupil correspondence region and the optimal pupil position determined through the second tracking image is equal to or greater than a predetermined reference value, the alignment step ends.

치료 단계는, 혈류 검출부(340)에 의해 검출된 최대 혈류 시점에서, 광치료를 수행하는 과정이다. 혈류 검출부(340)가 심박 센서인 경우, 트래킹 카메라(250)는, 정렬 단계 이후 턴오프되지만, 트래킹 영상으로 혈류를 측정하는 경우, 트래킹 카메라(250)는, 트래킹 영상을 지속적으로 생성하며, 생성된 트래킹 영상은, 혈류 검출부(340)에 의해 분석될 수 있다.The treatment step is a process of performing phototherapy at a point in time of the maximum blood flow detected by the blood flow detection unit 340. When the blood flow detection unit 340 is a heart rate sensor, the tracking camera 250 is turned off after the alignment step, but when the blood flow is measured with a tracking image, the tracking camera 250 continuously generates and generates a tracking image. The detected tracking image may be analyzed by the blood flow detector 340.

치료 단계에서, 좌안 치료부(110L)는, 광치료 부위에 따라, 안구로부터 일정 거리 이격되어 정렬된다. 혈류 검출부(340)가 혈류가 증가하는 시점을 나타내는 검출 신호를 출력하면, 제어부(300)는 광원 구동부(330)를 제어하여, 제2 광원(201) 및/또는 제3 광원(202)을 턴온시킨다. 제어부(300)는, 예를 들어, 턴온될 광원을 나타내는 식별자, 조사 시간, 출력의 크기 등을 포함하는 턴온 제어 신호를 광원 구동부(330)에 제공한다. 턴온 제어 신호에 의해서, 광원 구동부(330)는, 제2 광원(201) 및/또는 제3 광원(202)을 조사 시간 동안 구동하여, 광치료 부위에 치료 빔이 조사되도록 한다. In the treatment step, the left eye treatment unit 110L is aligned at a certain distance from the eyeball, depending on the phototherapy area. When the blood flow detection unit 340 outputs a detection signal indicating a point in time when blood flow increases, the control unit 300 controls the light source driving unit 330 to turn on the second light source 201 and/or the third light source 202. Let it. The controller 300 provides a turn-on control signal including, for example, an identifier indicating a light source to be turned on, an irradiation time, and an output size to the light source driver 330. By the turn-on control signal, the light source driver 330 drives the second light source 201 and/or the third light source 202 during the irradiation time, so that the treatment beam is irradiated to the phototherapy area.

도 5는 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 동작 방식의 일실시예를 예시적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치의 동작 방식의 다른 실시예를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining an exemplary embodiment of an operation method of a phototherapy device synchronized with a blood flow flow, and FIG. 6 is a diagram illustrating another embodiment of an operation method of a phototherapy apparatus synchronized with a blood flow flow. It is a drawing for.

도 5를 참조하면, 혈류 흐름과 동기된 광치료 장치(100)는, 치료 빔의 세기 및/또는 조사 시간을 혈류의 흐름과 동기화한다. 세포로의 혈류 흐름이 증가(심장박동)하는 시점에서, 치료 빔의 출력은 순간적으로 증가할 수 있다. 이를 통해, 세포의 신진대사(영양공급/노폐물제거)가 촉진될 수 있다. Referring to FIG. 5, the phototherapy apparatus 100 synchronized with blood flow synchronizes the intensity and/or irradiation time of a treatment beam with the flow of blood. At a point in time when blood flow to the cells increases (heartbeat), the output of the treatment beam may increase momentarily. Through this, the metabolism of cells (nutrition supply / waste removal) can be promoted.

(a)는 심장 박동을 나타내며, (b)는 혈류 검출부(350)가 출력한 검출 신호를 나타낸다. 혈류 검출부(340)는, 심장박동을 모니터링하여 심장박동을 나타내는 검출 신호를 생성한다. 심장 박동은, 심장을 구성하는 각 부위에서 발생하는 전기 신호 또는 맥박일 수 있다. 검출 신호는, 실질적으로 일정한 주파수를 갖는 실질적으로 동일한 파형으로 표현될 수 있다. 심장박동과 모세혈관계 내의 혈류 증가 시점 사이에는 일정한 지연 시간이 존재할 수 있다.(a) represents the heart rate, and (b) represents a detection signal output from the blood flow detection unit 350. The blood flow detector 340 monitors the heartbeat and generates a detection signal indicating the heartbeat. The heartbeat may be an electrical signal or pulse generated in each region constituting the heart. The detection signal may be represented by substantially the same waveform having a substantially constant frequency. There may be a certain delay between the heartbeat and the point at which blood flow increases in the capillary system.

(c)에서, 치료 빔은, 혈류 속도가 증가하는 시점부터 일정 시간(혈류 증가 구간) 동안, 광치료 부위에 조사되며, 모세혈관계 내에 혈류가 감소하거나 혈류 흐름이 거의 없는 시간(혈류 감소 구간)에서는 광치료 부위에 조사되지 않는다. 반면, (d)에서, 치료 빔은, 제1 출력으로 혈류 감소 구간 동안 광치료 부위에 지속적으로 조사되며, 혈류 증가 구간 동안 제2 출력(>제1 출력)로 조사된다. (d)는, 둘 이상의 광원을 조합하여 구현할 수 있다.In (c), the treatment beam is irradiated to the phototherapy site for a certain period of time (blood flow increase section) from the point where the blood flow rate increases, and at a time when blood flow decreases or there is little blood flow in the capillary system (blood flow decrease section). The phototherapy site is not irradiated. On the other hand, in (d), the treatment beam is continuously irradiated to the phototherapy area during the blood flow reduction section with the first output, and irradiated with the second output (>first output) during the blood flow increase section. (d) can be implemented by combining two or more light sources.

도 6을 참조하면, (a)과 (b)는, 광치료 부위에 치료 빔을 조사하는 다양한 방식을 나타낸다. 검출 신호의 주파수를 F라고 하면, (a)는, F/2로 치료 빔을 조사하는 방식이며, (b)는 F/3으로 치료 빔을 조사하는 방식이다. 예를 들어, 고출력 치료 빔 생성을 위한 충전 시간이 검출 신호의 주기보다 긴 경우, 예시된 방식이 적용될 수 있다. 이외에도, 광 조사 빈도는, 광치료 대상 부위나 치료 정도 등 다양한 요인에 의해 결정될 수 있다.Referring to FIG. 6, (a) and (b) show various methods of irradiating a treatment beam onto a phototherapy area. Assuming that the frequency of the detection signal is F, (a) is a method of irradiating a treatment beam at F/2, and (b) is a method of irradiating a treatment beam at F/3. For example, when the charging time for generating the high-power treatment beam is longer than the period of the detection signal, the illustrated method may be applied. In addition, the frequency of light irradiation may be determined by various factors, such as an area to be treated with light or a degree of treatment.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 특히, 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 특징은, 특정 도면에 도시된 구조에 한정되는 것이 아니며, 독립적으로 또는 다른 특징에 결합되어 구현될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. In particular, the features of the present invention described with reference to the drawings are not limited to the structures shown in the specific drawings, and may be implemented independently or in combination with other features.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. .

Claims

A blood flow detector configured to detect a patient's heartbeat and output a detection signal indicating an increase in blood flow; And
A phototherapy apparatus synchronized with blood flow, comprising a treatment unit that irradiates a treatment beam to a phototherapy area according to the detection signal.

The method of claim 1, wherein the treatment unit,
A pupil tracking optical system for tracking the pupil to align with the phototherapy region; And
A phototherapy device synchronized with blood flow, comprising a treatment optical system that irradiates the beam to the phototherapy area.

The method of claim 2, wherein the pupil tracking optical system,
A first light source for generating infrared light;
A first light source lens for generating a tracking beam by parallelizing the infrared rays;
An objective lens that refracts the tracking beam to face the patient's eyeball; And
A phototherapy apparatus synchronized with blood flow, comprising a tracking camera that detects infrared rays reflected from the eyeball and generates a tracking image.

The method of claim 2, wherein the treatment optical system,
A second light source generating light for treatment by the detection signal;
A second light source lens to generate the treatment beam by parallelizing the treatment light; And
A phototherapy device synchronized with blood flow, comprising an objective lens that refracts the treatment beam toward a patient's eyeball.

The method of claim 3 or 4, wherein the therapeutic optical system,
A phototherapy apparatus synchronized with blood flow, further comprising a beam splitter optically coupling the pupil tracking optical system and the therapeutic optical system.

The method of claim 1, wherein the treatment unit,
A phototherapy device synchronized with blood flow, comprising a left eye treatment unit aligned with the patient's left eye pupil and a right eye treatment unit aligned with the right eye pupil.

The method of claim 6,
A phototherapy apparatus synchronized with blood flow, further comprising a first direction movement mechanism for moving the left eye treatment unit and the right eye treatment unit in a first direction and a second direction movement mechanism for moving in a second direction.

The phototherapy apparatus of claim 1, wherein the wavelength of the treatment beam belongs to an infrared band.